KR100239666B1 - 윤활유 분사용 디스트리뷰터 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명에 따르면, 상대적으로 단면 직경이 큰 하부 부분과 단면 직경이 작은 피스톤 로드를 가지며, 상기 피스톤 로드에 홈이 형성된 피스톤, 상기 피스톤의 하부가 승강될 수 있는 공간, 윤활유 탱크에 개방된 상부 공간을 가지는 본체, 상기 본체의 개방된 저면에 결합되는 스프링 시트, 상기 피스톤과 상기 스프링 시트 사이에 지지되는 코일 스프링 및, 상기 본체의 일측에 체결되며, 내측에 유로를 차단하는 볼과 상기 볼을 탄성 지지하는 스프링이 설치된 차단 밸브체를 구비하고, 상기 피스톤 로드의 홈은 상기 피스톤이 하사점에 있을 때 상기 본체에 형성된 제 1 연결공과 제 2 연결공에 연결되며, 상기 제 1 연결공은 제 1 압축 공기 유입부와 연결되고 상기 제 2 연결공은 상기 차단 밸브체에 연결되며, 상기 피스톤을 하강시킬 수 있도록 피스톤과 상기 본체 내측면 사이에 압축공기를 제공하도록 형성된 제 2 압축 공기 유입부가 형성된 윤활유 배분용 디스트리뷰터 장치가 제공된다.

Description

윤활유 분사용 디스트리뷰터 장치

본 발명은 윤활유 배분용 디스트리뷰터 장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 열차의 차륜 플렌지와 레일 사이에 유막을 유지할 수 있도록 소정량의 윤활유를 단속적으로 배분하는 윤활유 분사용 디스트리뷰터 장치에 관한 것이다.

열차의 하중은 차륜의 플렌지(flange)를 통해 레일(rail)에 전달되며, 열차가 주행하는 동안 차륜의 플렌지와 레일 사이에는 마찰에 의한 소음과 마모 작용이 발생한다. 따라서 열차가 원활하게 주행하기 위해서는 차륜의 플렌지와 레일 사이에 윤활유를 분사시킴으로써 소음과 마모를 감소시키고 주행 성능을 향상시키는 것이 바람직스럽다. 차륜의 플렌지에 분사시켜주는 윤활유는 소모성이 크므로 한번에 분사시켜주는 양과 분사 시기가 적절해야만 한다.

일반적으로 열차에서 사용되는 윤활유 분사 장치는 기관사가 윤활유의 분사를 제어할 수 있도록 분사 조정간에 의해서 제어된다. 윤활유 분사 장치는 윤활유를 저장하는 탱크와, 탱크로부터 소정량의 윤활유를 단속적으로 배분하는 디스트리뷰터와, 윤활유를 소정 부위에 분사시키는 분사용 노즐등을 구비하며, 공압을 이용할 수 있도록 공압 관련 장치를 별도로 구비한다. 디스트리뷰터와 분사용 노즐에는 제어 가능하게 공압이 작용함으로써 디스트리뷰터에 설치된 피스톤 또는 스풀(spool)의 왕복 운동과 윤활유의 분사 작용이 이루어질 수 있다. 공압을 디스트리뷰터와 분사용 노즐에 제공하거나 차단하는 작용은 제어기에 설정된 전기적인 신호에 따라서 솔레노이드 밸브가 작동됨으로써 이루어질 수 있다.

종래 기술에 따르면, 윤활유 배분용 디스트리뷰터 장치에는 윤활유의 역류를 차단할 수 있는 수단이 구비되어 있지 않다. 따라서 윤활유를 가압하는 가압 공기의 압력이 떨어질때는 부압이 발생하고, 그에 의해 윤활유가 디스트리뷰터내로 역류되는 현상이 발생된다. 이러한 역류 현상은 디스트리뷰터가 적정한 양의 윤활유를 적절한 시기에 분배하는 작동을 방해하게 된다.

본 발명은 위와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은 개선된 윤활유 공급용 디스트리뷰터 장치를 제공하는 것이다.

본 발명의 다른 목적은 적정량의 윤활유가 정확하게 배분될 수 있는 윤활유 공급용 디스트리뷰터 장치를 제공하는 것이다.

본 발명의 다른 목적은 역류 차단 밸브가 구비된 윤활유 분사용 디스트리뷰터 장치를 제공하는 것이다.

도 1은 본 발명에 따른 윤활유 분사용 디스트리뷰터 장치의 개략적인 외부 사시도.

도 2는 본 발명에 따른 윤활유 분사용 디스트리뷰터 장치의 일측에서의 단면도이며, 이것은 피스톤이 상사점에 있을 경우를 도시한 것이다.

도 3은 본 발명에 따른 윤활유 분사용 디스트리뷰터 장치의 다른 측면에서의 단면도이며, 이것은 피스톤이 하사점에 있을 경우를 도시한 것이다.

< 도면의 주요 부호에 대한 간단한 설명 >

1. 디스트리뷰터 본체 11. 제 1 가압 공기 유입구

12. 제 2 가압 공기 유입구 13. 필터링 네트

14. 플렌지 15. 볼트 체결공

16. 차단 밸브체 17. 유출구

21.22.23. 시일링 24. 피스톤

25. 피스톤 로드 26. 피스톤 로드 홈

35. 개스킷 36.37. 연결공

38. 스프링 39. 볼

상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 따르면,

상대적으로 단면 직경이 큰 하부 부분과 단면 직경이 작은 피스톤 로드를 가지며, 상기 피스톤 로드에 홈이 형성된 피스톤,

상기 피스톤의 하부가 승강될 수 있는 공간, 윤활유 탱크에 개방된 상부 공간을 가지는 본체,

상기 본체의 개방된 저면에 결합되는 스프링 시트,

상기 피스톤과 상기 스프링 시트 사이에 지지되는 코일 스프링 및,

상기 본체의 일측에 체결되며, 내측에 유로를 차단하는 볼과 상기 볼을 탄성 지지하는 스프링이 설치된 차단 밸브체를 구비하고,

상기 피스톤 로드의 홈은 상기 피스톤이 하사점에 있을 때 상기 본체에 형성된 제 1 연결공과 제 2 연결공에 연결되며, 상기 제 1 연결공은 제 1 압축 공기 유입부와 연결되고 상기 제 2 연결공은 상기 차단 밸브체에 연결되며,

상기 피스톤을 하강시킬 수 있도록 피스톤과 상기 본체 내측면 사이에 압축공기를 제공하도록 형성된 제 2 압축 공기 유입부가 형성된 윤활유 배분용 디스트리뷰터 장치가 제공된다.

본 발명의 일 특징에 따르면, 상기 본체의 상부 공간에는 필터링 네트(filtering net)가 설치된다.

본 발명의 다른 특징에 따르면, 상기 피스톤에는 복수개의 시일 링이 설치된다.

본 발명의 다른 특징에 따르면, 상기 스프링 시트에는 개스 방출구가 형성된다.

이하, 본 발명을 첨부된 도면에 도시된 일 실시예를 참고로 보다 상세하게 설명하기로 한다.

도 1에는 본 발명에 따른 디스트리뷰터 장치의 외부 사시도가 개략적으로 도시되어 있다.

도면을 참조하면, 디스트리뷰터 장치는 본체(1)와, 상기 본체(1)에 연결된 2 개의 파이프 엘보우와, 윤활유 차단 밸브체(16)를 구비한다. 본체(1)는 윤활유 저장용 탱크(미도시)에 고정될 수 있도록 상단에 플렌지(14)가 형성되어 있으며, 플렌지(14)에는 다수의 볼트 체결공(15)이 형성되어 있다. 디스트리뷰터 장치는 플렌지(14)가 윤활유 탱크의 일측에 밀착된 상태에서 볼트 체결공(15)을 통해 볼트가 체결됨으로써 고정될 수 있다. 디스트리뷰터 본체(1)의 내측으로부터 개방된 상단에는 필터링 네트(13)가 설치됨으로써 이물질이 디스트리뷰터 본체(1)의 내측에 유입되는 것을 방지한다. 2 개의 ㄱ 자 형태 파이프들중 하나의 입구는 제 1 압축 공기 유입구(11)에 해당하며, 다른 하나는 제 2 압축 공기 유입구(12)에 해당한다. 제 1 압축 공기 유입구(11)로부터 유입된 압축 공기는 윤활유를 가압하게 되며, 제 2 압축 공기 유입구(11)로부터 유입된 압축 공기는 본체(1)의 내측에 설치되어 있는 피스톤의 운동을 일으킨다. 윤활유 차단 밸브체(16)의 내측에는 윤활유의 역류 현상을 방지하는 밸브가 내장되어 있으며, 이것의 단부는 윤활유의 유출구(17)를 형성한다. 제 1 압축 공기 유입구(11)를 통해 유입된 공기는 윤활유를 압축시켜서 유출구(17)를 통해 유출되도록 한다.

도 2는 도 1에 도시된 디스트리뷰터 장치의 단면도이며, 이것은 제 2 가압 공기 유입구(12)를 형성하는 ㄱ 자 형태 파이프가 연결되는 부분의 단면이 나타나도록 절단한 것이다.

도면을 참조하면, 본체(1)에는 피스톤(24)이 상하 수직 방향으로 왕복 운동 가능하게 설치되어 있다. 피스톤(24)은 상대적으로 단면 직경이 큰 하부 부분과 단면 직경이 작은 피스톤 로드(25)를 구비한다. 피스톤 로드(25)의 일부분에는 주면에 걸쳐서 피스톤 로드 홈(26)이 형성된다. 도 2에 도시된 바와 같이 피스톤(24)이 상사점에 위치할 때, 피스톤 로드 홈(26)은 본체(1)의 상부 공간에 노출된다. 본체(1)의 상부 공간은 윤활유로 충전된 상태로 유지되므로, 피스톤 로드 홈(26)과 본체(1)의 내측면에 의해 형성되는 공간에도 윤활유가 채워진다. 도 2에 도시된 상태로부터 피스톤(24)이 하강했을 경우에, 피스톤 로드 홈(26)과 본체(1)의 내측면이 형성하는 공간은 일회에 배분되는 윤활유의 저장 공간이 될 것이다.

피스톤(24)에는 제 1 시일 링(21), 제 2 시일 링(22) 및, 제 3 시일 링(23)이 각각 설치된다. 각각의 시일 링(21)은 윤활유의 기밀을 유지하는 기능을 가진다.

피스톤(24)의 하부 부분은 본체(1)의 내측에 형성된 이동 공간(27)내에서 승강 가능하며, 코일 스프링(28)에 의해 탄성 지지된다. 코일 스프링(28)의 상단부는 피스톤(24)의 저면과 접촉하고, 코일 스프링(28)의 하단부는 스프링 시트(33)에 접촉한다. 스프링 시트(33)는 본체(1)의 저면 내측에 체결됨으로써 코일 스프링(28)을 지지한다. 스프링 시트(33)의 중심부에는 개스 방출구(29)가 형성되어 있다. 이러한 개스 방출구(29)는 피스톤 이동 공간(27)에서 공기가 압축되거나 팽창될 때 개스가 출입할 수 있는 통로가 됨으로써, 피스톤 이동 공간(27)이 대기압으로 유지될 수 있도록 한다.

체결구(31)에는 도 1을 참고하여 설명된 제 2 압축 공기 유입구(12)를 형성하는 파이프가 연결된다. 체결구(31)는 유로(32)와 연결된다. 제 2 압축 공기 유입구(12)로부터 유로(32)를 통해 유입되는 공기는 피스톤(24)의 하부 부분과 본체(1) 사이에 형성된 공간에 제공된다. 유로(32)를 통해 공급되는 압축 공기의 작용에 의해 피스톤(24)은 하강하게 된다. 또한 압축 공기의 공급이 차단되면 코일 스프링(28)의 탄성력에 의해 피스톤(24)이 상승한다. 위에서 설명한 바와 같이, 피스톤(24)의 상승과 하강시에 피스톤 로드 홈(26)은 윤활유 탱크(미도시)에 개방된 본체(1)의 상부 공간과, 피스톤 로드(25)가 그 안에서 왕복 운동하는 공간 사이를 이동하게 된다.

도 3은 도 1의 본체에 대하여 제 1 가압 공기 유입구(11)를 형성하는 ㄱ 자 형태 파이프와 윤활유 차단 밸브체(16)의 단면이 나타나도록 절단한 것으로서, 피스톤(24)이 하사점에 도달하였을때는 도시한 것이다.

도면을 참조하면, 플렌지(14)의 상부 표면에는 개스킷(35)이 구비됨으로써 윤활유가 외측으로 누설되는 것을 방지한다.

피스톤(24)이 하사점에 도달하였을 때, 제 1 가압 공기 유입구(11)를 형성하는 ㄱ 자 형태의 파이프와 윤활유 차단 밸브체(16)는 제 1 연결공(36)과 제 2 연결공(37)을 통해서 연결되며, 상기 연결공(36,37) 사이에는 피스톤 로드 홈(26)이 개제된다. 즉, 피스톤 로드 홈(26)은 피스톤(24)이 상사점에 있을때 본체(1)의 상부 공간에 개방되어 있다가, 피스톤(24)이 하강할 때 홈(26)의 체적에 해당하는 윤활유를 가지고 피스톤 로드(25)의 이동 통로를 통해 하강하는 것이다. 피스톤(24)이 하사점에 도달하면 피스톤 로드 홈(26)은 제 1 가압 공기 유입구(11)와 연결된 제 1 연결공(36)을 통해 압축 공기를 제공받으며, 그에 의해 압축된다. 압축된 윤활유는 제 2 연결공(37)을 통해 차단 밸브체(40)를 통과할 수 있다.

차단 밸브체(40)의 유입구는 볼(39)에 의해 폐쇄 가능하며, 상기 볼(39)을 탄성 지지하는 스프링(38)이 구비되어 있다. 스프링(38)의 탄성력을 극복할 수 있는 압력을 가진 윤활유가 제 2 연결공(37)을 통해 유입되지 않는한, 차단 밸브(40)의 유로는 개방되지 아니한다. 볼(39)이 스프링(38)의 압력을 극복하여 이동되면, 유로가 개방되고, 그에 따라서 윤활유가 공급될 수 있다. 어떠한 원인이건 간에 윤활유가 역류된다면 볼(39)은 유로를 폐쇄하게 될 것이다.

이하 본 발명에 따른 윤활유 배분용 디스트리뷰터 장치의 작동을 간단히 설명하기로 한다.

최초의 상태에서, 제 1 압축 공기 유입구(11)와 제 2 압축 공기 유입구(12)를 통해서 유입되는 압축 공기가 없으면, 차단 밸브체(40)의 내측에 형성된 볼(39)은 유로를 폐쇄하는 상태가 된다. 또한 피스톤(24)도 코일 스프링(28)의 힘에 의해 상승된 상태를 유지한다.

제 1 압축 공기 유입구(11)와 제 2 압축 공기 유입구(12)에 대한 공압의 제공은 전기 신호에 따라 솔레노이드 밸브(미도시)를 조작함으로써 이루어질 수 있다. 제 2 압축 공기 유입구(12)와 유로(32)를 통해서 압축 공기가 유입되면, 피스톤(24)은 하강하게 된다. 이때 하부 공간에서 압축되는 공기는 개스 방출구(29)를 통해 방출된다.

피스톤(24)의 하강과 함께, 피스톤 로드 홈(26)은 제 1 연결공(36) 및 제 2 연결공(37)과 연결된다. 따라서 제 1 압축 공기 유입구(11)를 통해 유입되는 공기에 의해, 피스톤 로드 홈(26)에 충전된 소정량의 윤활유가 압축되고, 압축된 윤활유는 제 2 연결공(37)을 통해 차단 밸브체(40)로 이송된다. 차단 밸브체(40)내에 설치된 볼(39)은 스프링(38)의 탄성보다 큰 윤활유의 압력이 있을 경우에만 유로를 개방할 것이다. 볼(39)의 이동에 의해 유로가 개방되면, 압축된 윤활유는 유출구(40)를 통해 소정 위치로 유동할 수 있다.

제 2 압축 공기 유입구(12)를 통해서 압축 공기의 제공이 유지되는 한, 피스톤(24)은 상승할 수 없다. 그러나 압축 공기의 제공이 차단되면, 코일 스프링(28)에 의해 피스톤(24)이 상승할 수 있고, 다시 위에 설명된 바와 같이 소정량의 압축된 윤활유를 단속적으로 배분하는 동작이 반복 수행될 수 있다.

본 발명에 따른 윤활유 배분용 디스트리뷰터 장치는 압축 공기에 의해 작동되는 피스톤의 작용에 의해 윤활유가 배분되므로 윤활유의 배분량이 적절하게 유지되며, 특히 역류 현상이 방지된다는 장점을 가진다.

본 발명은 첨부된 도면에 도시된 일 실시예를 참고로 설명되었으나, 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 분야에서 통상적인 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 수 있을 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 보호 범위는 첨부된 청구 범위에 의해서만 정해져야 할 것이다.

Claims (4)

1. 상대적으로 단면 직경이 큰 하부 부분과 단면 직경이 작은 피스톤 로드를 가지며, 상기 피스톤 로드에 홈이 형성된 피스톤,

   상기 피스톤의 하부가 승강될 수 있는 공간, 윤활유 탱크에 개방된 상부 공간을 가지는 본체,

   상기 본체의 개방된 저면에 결합되는 스프링 시트,

   상기 피스톤과 상기 스프링 시트 사이에 지지되는 코일 스프링 및,

   상기 본체의 일측에 체결되며, 내측에 유로를 차단하는 볼과 상기 볼을 탄성 지지하는 스프링이 설치된 차단 밸브체를 구비하고,

   상기 피스톤 로드의 홈은 상기 피스톤이 하사점에 있을 때 상기 본체에 형성된 제 1 연결공과 제 2 연결공에 연결되며, 상기 제 1 연결공은 제 1 압축 공기 유입부와 연결되고 상기 제 2 연결공은 상기 차단 밸브체에 연결되며,

   상기 피스톤을 하강시킬 수 있도록 피스톤과 상기 본체 내측면 사이에 압축공기를 제공하도록 형성된 제 2 압축 공기 유입부가 형성된 윤활유 배분용 디스트리뷰터 장치.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 본체의 상부 공간에는 필터링 네트(filtering net)가 설치되는 것을 특징으로 하는 윤활유 배분용 디스트리뷰터 장치.
3. 제 1 항에 있어서, 상기 피스톤에는 복수개의 시일 링이 설치되는 것을 특징으로 하는 윤활유 배분용 디스트리뷰터 장치.
4. 제 1 항에 있어서, 상기 스프링 시트에는 개스 방출구가 형성되는 것을 특징으로 하는 윤활유 배분용 디스트리뷰터 장치.

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